Коммерциялық емес
акционерлік
қоғам
АЛМАТЫ
ЭНЕРГЕТИКА
ЖӘНЕ
БАЙЛАНЫС
УНИВЕРСИТЕТІ
Электрмен жабдықтау
және энергияның
жаңғыртылатын
көздері кафедрасы
ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫЛАРДЫҢ ҚАУІПСІЗДІК
ТЕХНИКАСЫ
Алматы 2019
1
ҚҰРАСТЫРҒАНДАР: М.Ж.Жантурин. Эергетикалық қондырғылардың
қауіпсіздік техникасы. Есептік-сызбалық жұмыстарды орындауға арналған
әдістемелік нұсқаулар
- Алматы: АЭжБУ, 2019.- 23 б .
Осы құрастырудың ішіне курстың бағдарламасы, студенттерге арналған
тапсырмалар мен оларды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар,
техникалық мәндері және кеңес етілетін әдебиеттер тізімі енген.
Без.7, кесте 12 , әдеб. көрсеткіш.- 4 атау.
Пікір жазған: доцент Б.К.Курпенов
«Алматы энергетика және байланыс университетiның» коммерциялық
емес акционерлік қоғамының 2019 ж. баспа жоспары бойынша басылады.
© «Алматы энергетика және байланыс университеті», 2019 ж.
2
Мазмұны
Кіріспе…………………………………………......…………………………........4
Есептеу-сызбалық тапсырмалар………………......……………………..............5
1 Есептеу- сызбалық жұмыс № 1. Токтың жерге ағуы
қезінде потециалдың үлестірімі.............................................................................5
2 Есептеу- сызбалық жұмыс № 2. Электр желілерінің
қауіптілігін талдау...................................................................................................9
3 Есептеу- сызбалық жұмыс № 3. Жерге қосу құрылғысын
есептеу....................................................................................................................15
Әдебиеттер тізімі…………………………………………........………...............20
Қосымшалар…………………………………………….......………………........21
3
Кіріспе
Қауіпсіздік техникасы — еңбекті қорғаудың бір түрі;
жұмыс
атқарушыларға қауіпті өндірістік факторлардың әсер етуіне жол бермейтін
ұйымдастырушылық және техникалық шаралар мен құралдардың жүйесі;
еңбекті қорғау қағидаларының кұрамдас бөлігі.
Жұмыскерлердің денсаулығы мен өміріне қауіп төндіретін өндіріс
жағдайларының алдын алудың ұйымдастырушылық-техникалық шаралары
мен құралдарының жүйесі.
Қауіпсіздік техникасы жөніндегі шаралардың жүзеге асырылуы, сондайақ қауіпсіздік техникасы техникалық құрамдарының жасалуы мен
қолданылуы
нормативтік-техникалық
құжаттаманың
стандарттардың,
ережелердің, нормалардың, нұсқаулардың негізінде жүргізіледі.
Электр қауіпсіздігі – электр тогының, электр доғасының, электрлік
магнит өрісінің және статикалық электрдің зиянды және қауіпті әсерінен
адамдарды қорғауды қамтамасыз ететін құқықтық, ұйымдастырушылық
техникалық шаралар мен құралдар жүйесі.
Электрлік жарақат – электр тогының немесе электр доғасының әсер
етуінен болған жарақат.
Кернеу қадамы – бір– бірінің үстінде қадам қашықтығы 80 см болатын,
оларда бір мезгілде адам тұрған, ток тізбегінің екі нүкте арасындағы кернеу
Жерлендіру – өткізгіш (электрод) немесе жермен түйістірілген бір-бірімен
өзара металмен қосылған өткізгіштер (электродтар).
Қорғағыш жерлендіру – жермен немесе оның эквивалентімен кернеуде
болуы мүмкін ток алып жүрмейтін металл бөліктерімен әдейі электрлік қосу.
Табиғи жерлендіру – жерлендіру үшін пайдаланылатын (ғимараттардың
металл құрастырмалары, темір-бетон құрастырмаларының арматурасы, электр
кабельдерінің қорғасын қабығы) өндірістік немесе басқа мақсатқа арналған
коммуникациялар, ғимараттар және құрылыстардың электр өткізгіш
бөліктерінің жермен жанасып жатуы.
Жасанды жерлендіру – жерлендіру үшін арнайы орындалатын
жерлендіргіш (жерге тік қойылған қабырғаларының қалыңдығы 3,5 мм аз
емес, диаметрі 25-60 мм бұрышты болат, металл стерженьдер, горизонталь
қойылған болат жолақтар).
Бір фазалы жанасу – кернеуде болатын электр қондырғысының бір
фазасына жанасу.
Теориялы білімдерді тереңдетіп және ойға бекіту және тәжірбие алу
үшін пән бағдарламасымен тәжірбиелік оқулар және зертханалық жұмыстар
қарастырылған.
Электр тогымен зақымдану қауіптілігін төмендету үшін әртүрлі қорғану
шаралары қолданылады: токтың аз шамалы кернеуі, ток өткізгіштердің жақсы
электр изоляциясы болуы, қоршаулар қою, блокировка орнату, сигнал орнату,
сигнал беру жабдығы, ток өткізбейтін еден жасау, электр қондырғыларының
корпусын ток өтпейтін қылу; ток өтетін бөлшектерді адам тиісе алмайтындай
4
етіп орнату, электр машиналарын қашықтан басқару, сақтық құралдарын
орнату, ескерту плакаттарын пайдалану, қызметшінің мамандық дәрежесі
істейтін жұмысына сай болу, қолданылатын электр қондырғыларының түрін
дұрыс белгілеп алу, қорғаныш жержалғасын орнату, қорғаныш нөлденуін
орындау, қорғаныш ағытылу аспаптарын пайдалану, қорғану құралдарын
қолдану тағы басқа шаралар.
Электр қондырғылардың қауіпсіздік техника пәнінің
бағдарлама
материалдарын оқу қорытындысында студенттер білу керек:
- еңбекті қорғаудың жалпы сұрақтарын, негізгі тапсырмаларын, еңбекті
қорғау қызметінің ұйымдастырылуын;
- электр қауіпсіздік негіздерін, электрлі тоқ қауіптілігін, электрлі
қондырғылардағы қорғау құралдарын және қорғау шараларын;
- электрлі қондырғыларға қызмет көрсету кезіндегі қауіпсіздік
техникасы және тағы да басқаларын.
Ол үшін пәннің материалдарын тереңінен танып білу үшін оқу
процесіне есептік-сызбалық жұмыстары (ЕСЖ) енгізіліп отыр. ЕСЖ үш
жұмыстың тақырыптары келтірілген.
Бірінші жұмыста токтың жерге ағуы кезінде потенциалдың үлестірім
мәселелері қарастырылады. Жұмыстың мақсаты-потенциалдардың таралу
заңдылықтарын зерттеу, жанасу және қадам кернеуінің негізгі параметрлерін
зерттеу, қауіпті аймақтарды анықтауды үйрену.
Екінші жұмыста оқшауланған және жерге тұйықталған нейтралдары
бар үшфазалы электрикалық желілердің қауіптілігін талдау бойынша
міндеттерді шешу ұсынылады.
Үшінші жұмыс жерге қосу құрылғысын есептеуге арналған.
Тапсырмалар бойынша суреттер, сұлбалар, есептеу формулалар,
кестелер, түсіндірмелер, қосымшалар және әдебиеттер тізімі келтірілген.
Есептік-сызбалық жұмыс А4 форматындағы стандартты парақтарда
орындалады және мазмұннан, кіріспеден, негізгі бөліктен және қорытындыдан
тұруы тиіс. Соңында сілтемелер көрсетілген пайдаланылған әдебиеттер тізімі
келтіріледі.
Есептік-сызбалық жұмыстарды ұқыптылықпен және түсінікті жазумен
стандарт бойынша орындалуы тиіс.
Есептік- сызбалық жұмыстар
1 Есептік-сызбалық жұмыс №1.
потециалдың үлестірімі
Токтың жерге ағуы кезінде
1.1 Жалпы мәліметтер
Токтың жерге ағуы кезінде электр жабдығының жерге тұйықталған
бөлігінің потенциалы φт, В жерге ағатын токпен Iт, А оның жолындағы кедергі
5
(ток ағуына жерлендіргіштің кедергісі Rж, Ом) көбейтіндісінің мәніне дейін
тең күрт төмендейді:
Φт = Iт Rж.
Жерге токтың ағуы тек жерге тұйықтағышта ғана емес, жерге
тұйықтағыштың айналасындағы жерде де, демек, жердің бетінде де кейбір
потенциалдардың пайда болуымен қатар жүреді..
Кез келген формадағы жерге тұйықтағыштың потенциалдық қисығы одан
салыстырмалы үлкен қашықтықта (жерге тұйықтағыштың өлшемімен
салыстырғанда) гиперболаның заңы бойынша өзгеретін, ең жоғарғы мәнінен
нөлге дейін жерге тұйықтағыштың жойылу шамасына қарай азайтыла отырып,
жартылай шар тәріздес жерге тұйықтағыштың потенциалдық қисығына
жақындайды.
Жартылай сфералық жерге тұйықтағыш үшін потенциалды таратып
үлестіруі келесі функциямен сипатталады:
мұнда ρ – жердің меншікті кедергісі;
х - жерлендіргіш орталығынан жер бетінің кез келген нүктесіне дейінгі
қашықтық.
Электр тогымен зақымдану қаупі жанасу кернеуімен немесе адым
кернеуімен жасалады.
Жанасу кернеуі-бір мезгілде адамға қатысты ток тізбегінің екі нүкте
арасындағы кернеу.
Жанасу кернеуі адам денесіне ғана салынған және ол адам денесіндегі
кернеудің азаюы ретінде анықталады, В:
Uж = Ih Rh,
мұнда Ih –адамнан өтетін ток, А;
Rh – адамның денесінің кедергісі, Ом.
Бір фазалы жанасу кезінде жанасу кернеуі жерге қатысты корпустағы
кернеуге байланысты. Екі фазалы жанасу кезінде-жанасу кернеуі желінің
жұмыс кернеуіне тең.
Жерге тұйықтағыштың жақын аймағында аяқ-аяқ тогының жолы
бойынша ток ағу кезінде адым кернеуі пайда болады..
Адымдық кернеу (қадым кернеуі) деп бір уақытта адам тұратын ток
тізбегінің бір бірінен адым қашықтығындағы екі нұкте арасындағы кернеу, В:
Uш = Ih Rh,
6
мұнда Ih - адамнан өтетін ток, А;
Rh – адамның денесінің кедергісі, Ом.
1.2
Есептік-сызбалық жұмысқа тапсырмалар және орындау
бойынша әдістемелік нұсқаулар
Ток жерге жартышарлы жерлендіргіш арқылы ағады (1.1 сурет).
1.1 сурет – Жерге токтың ағуы кезіндегі жанасу және қадам кернеуілері
1. Жерге тұйықталу орнынан x1 қашықтықта адам тұрады. оның қадам
кернеуін анықтау, егер қадамның өлшемі а болса.
2. Жерлендіргіштен x2 қашықтықта металл конструкциясы орналасқан..
Металл конструкцияға жанасқанда және тұйықталу орнынан x3 және x4
қашықтықтағы адам үшін жанасу кернеуін анықтау.
3. Жартышарлы жерлендіргіштің потенциалды қисығын құру және
қадам мен жанасу кернеулерін сызбалық жолмен анықтау.
Есепті шешу кезінде адам тұратын табанында ток ағуына
жерлендіргіштің кедергісін нөлге тең деп алу.
1.1 кесте – Бастапқы деректер
Аталуы
1
2
3
4
5
Қашықтық
х1, м
0,5
0,8
1,0
1,3
1,5
Қашықтық
х2, м
2,0
2,4 2,7
3,0
3,5
Нұсқа нөмірі
6
7
8
2,0
4,0
7
9
10
11
12
13
1,7
2,5
3,0 2,3
2,8
0,9
3,3
4,2
5,0
5,5 4,5
8,0
6,0
7,0
Қашықтық
х3, м
3,0
4,0
5,0 3,5
5,5
6,0
7,0
8,0
9,0
8,5
10
12
13
Қашықтық
х4, м
15
16
18
20
28
16
24
30
13
22 32
17
13
Қадам а,
0,7
0,6
0,5
0,8
0,9
1,0
0,7
0,8
0,9
1,0
0,8
0,9
0,7
8
6
15
20
12
10
22
18
30
25
15
16
50
80
120
150
200
150
250
300
400
80
500
350
Жерге ағатын
10
ток Iз, А
Жердің меншікті кедер- 100
гісі ρ, Ом· м
Жеке жерлендіргіштің жанындағы жер бетінің кез келген нүктесінің
потенциалын мына формула бойынша анықтауға болады:
Қадам кернеуі - бұл бір уақытта адам тұратын жер бетінің екі нүктесінің
арасындағы потенциалдар айырымы болғандықтан, біздің жағдайда x1 және
x1+ а координаттары, оның мәні былай анықталады:
Жанасу кернеуін көрсетілген есептер үшін екі жағдайда анықтау керек.
Жанасу кернеуі- адам ток тізбегінің екі нүктесіне бір мезгілде жанасқан
арасындағы потенциалдардың айырмасы. Екі жағдайда да адам жермен
байланысы бар металл конструкцияға жанасады.
Демек, екі жағдайда да адам қолының потенциалы, мынадай түрде
анықталуы мүмкін металл конструкциясының потенциалына тең болады:
Адам аяғының потенциалы
адам тұратын табан потенциалымен
анықталады (бір жағдайда х3 арақашықтығымен, екіншісі x4) х3 қашықтықтағы
аяқтың потенциалы былай есептеледі:
8
демек, бұл жағдай үшін жанасу кернеуі тең:
2 Есептік-сызбалық жұмыс №2. Электр желілерінің қауіптілігін
талдау
2.1
Есептік-сызбалық
әдістемелік нұсқаулар
жұмыстарды
орындауға
арналған
2. 1. 1 Жалпы мәліметтер.
Электр желілеріндегі қауіптілікті талдау адамның денесі арқылы өтетін
ток күшін анықтау. Оның мәні келесілеліге тәуелді:.
– адамның ток тізбегіне жанасу сұлбасы;
–желінің кернеуі;
– желінің өзінің сұлбалары және оның нейтралісінің жұмыс тәртібі;
– жерге қатысты ток өткізгіш бөліктердің R оқшаулау кедергісінің
шамасы;
– жерге қатысты ток өткізгіш бөліктерінің сыйымдылық шамасы.
Электр тогымен зақымдану қауіптілігін талдау Ih жұмысшының
денесінен өтетін максималды ықтимал Ih токты немесе Uж жанасу кернеуін
есептеу және осы шамаларды, токтың немесе жанасу кернеуіне әсер ету
ұзақтығына байланысты, шекті рұқсат етілген мәндермен салыстыру болып
табылады.
Талдау электрқондырғы жұмысының қалыпты режимінде де, апаттық
жағдайда да жүргізілуі тиіс. Авариялық режим деп қондырғымен өзара ісқимыл жасайтын адамдарды электр жарақатына алып келетін қауіпті
жағдайлар туындауы мүмкін ақаулы қондырғының жұмыс режимі түсініледі.
Электр зақымдану қаупін бағалау қорғану тәсілдері мен құралдарын
қолдану қажеттілігін анықтауға мүмкіндік береді, ал нақты және шекті рұқсат
етілген Ih және Unp мәндері оларды жобалау және есептеу үшін бастапқы
деректер болып табылады.
2.1.2 Теориядан мәліметтер.
Нейтралі оқшауланған электр желісі.
Нейтралі оқшауланған желінің
жұмысының қалыпты режимінде
фазалық сымға жанасқан адамнан өтетін ток (2.1 сурет):
9
мұнда Z - жерге қатысты өткізгіштің (фазаның) толық кедергісі.
2.1 сурет - Адамның фазалық сымға жанасуы
Қысқа желілер үшін, мысалы, С=0, адам арқылы жұретін ток фазалық
өткізгіштердің оқшаулама R кедергісімен анықталады:
Жерге қатысты өткізгіштердің үлкен сыйымдылығымен сипатталатын
кабель желілері үшін, R→ ∞, адам арқылы жұретін ток тең:
мұнда хс = 1/ωC — сыйымдылық кедергісі, Ом.
Апаттық режим жұмысындағы желінің (2.2 сурет) фазалық сымдардың
біреуі, мысалы, сым L2, жерге тұйықталса, ақаусыз сымға жанасқан адамға
токпен зақымдану қауіпсіздігі едәуір артады.
2.2 сурет - Апаттық жұмыс режимінде IT типті нейтралі оқшауланған
желідегі ақаусыз сымға бір фазалық жанасу
10
Бұл жағдайда адамның денесі арқылы өтетін ток тең болады:
мұнда Rжт - фазалық сымның жерге тұйықталу орнында токтың ағуына
кедергі.
Апаттық жұмыс режимінде TN-C типті желіде, адам жерге тұйықталған
сымға жанасқан кезінде (2.3 сурет) адам денесі арқылы өтетін ток, IT типті
желісінде сияқты, жерге тұйықталу орнында токтың ағуына кедергісінде
кернеудің азаюынан анықталатын болады:
мұнда IЗМ - жерге тұйықталу тогы;
α1, α2 - жанасу кернеуінің коэффициенттері.
α1=α2=1 кезінде:
2.3 сурет - Апаттық жұмыс режимі кезінде ІТ типті нейтралі
оқшауланған желідегі ақаулы сымға бір фазалы жанасу
IT желісінде жерге тұйықталу тогы жерге қатысты фазалық сымдардың
оқшаулау кедергісіне және сыйымдылығына, токтың ағуына кедергісіне Rжт,
Rh тәуелді. Егер әдетте Rжт < < Rh екенін ескерсе, онда:
11
Нейтралі жерге тұйықталған электр желісі.
Қалыпты жұмыс режимінде нейтралі жерге тұйықталған
фазалы сымға жанасқан адамның денесінен өтетін ток:
желідегі
мұнда R0 - нейтралдың жұмыс жерлендіру кедергісі.
Бұл жағдайда жанасу кернеуі теңдеуден анықталады:
2.4 сурет - Қалыпты жұмыс режимі кезінде TN-C типті нейтралі
жерлендірген желіде бір фазалы тікелей жанасу
Апаттық режимде желінің фазалық сымдардың біреуі, мысалы, сым L
(2.5 сурет ), жерге салыстырмалы түрде шағын активті кедергісі Rзм арқылы
тұйықталса, ал адам ақаусыз сымға жанасқан кезінде, токтың мәні:
2.5 сурет - Апаттық жұмыс режимінде TN типті нейтралі жерлендірген
желідегі ақаусыз сымға бір фазалық жанасу
12
Rжт және R0 кедергілері әрдайым нөлден көп болғандықтан, жанасу
кернеуі U√3 › Uh › U. Rжт > R0 болатыны ескерілсе, Uh жанасу кернеуі көп
жағдайда фазалық кернеудің мәнінен шамалы асып түседі.
Апаттық жұмыс режимінде TN-C типті желіде, адам жерге тұйықталған
сымға жанасқан кезінде (2.6 сурет) адам денесі арқылы өтетін ток, IT типті
Сурет 2.6 - Апаттық жұмыс режимі кезінде TN типті нейтралі
жерлендірген желідегі ақаулы сымға жанасу
желісінде сияқты, жерге тұйықталу орнында токтың ағуына кедергісінде
кернеудің азаюынан анықталатын болады:
мұнда Iзм - жерге тұйықталу тогы;
α1, α2 - жанасу кернеуінің коэффициенттері.
α1= α2=1 кезінде:
2.2 Есептік-сызбалық жұмысқа тапсырмалар
2.2.1 Адам қалыпты жұмыс режимінде IT типті желінің фазалық сымына
жанасты.
Адамның
денесі
арқылы
өтетін
токты
анықтау.
2.1 кесте – Бастапқы деректер
Аталуы
1
2
3
4
5
Нұсқа нөмірі
6
7
8
13
9
10
11
12
13
U, В
220
380
220
380
220
380
220
380
220
380
220
380
220
Rh, кОм
1,0
1,5
2,0
3,0
2,5
3,5
4,0
5,0
3,0
3,5
2,0
1,5
1,0
RL, кОм
30
40
50
45
60
80
90
100
40
30
50
30
35
С, мкФ
0,1
0,15
0,2
50
30
∞
0,1
0,2
1,0
4
5
0,22 0,25
2.2.2 Адам апаттық жұмыс режимінде IT типті желінің жарамды
фазалық сымына жанасты. Адамның денесі арқылы өтетін токты анықтау.
2.2 кесте – Бастапқы деректер
Аталуы
Нұсқа нөмірі
6
7
8
1
2
3
4
5
U, В
220
380
220
380
220
380
220
Rh, кОм
1,0
1,5
2,0
3,0
2,5
3,5
RL, кОм
30
40
50
45
60
Rзм, Ом
0,1
0,15
0,2
0,22 0,25
9
10
11
12
13
380
220
380
220
380
220
4,0
5,0
3,0
3,5
2,0
1,5
1,0
80
90
100
40
30
50
30
35
50
30
∞
0,1
0,2
1,0
4
5
2.2.3 Адам апаттық жұмыс режимінде IT типті желінің ақаулы фазалық
сымына жанасты.
2.3 кесте – Бастапқы деректер
Аталуы
Нұсқа нөмірі
6
7
8
1
2
3
4
5
9
10
11
12
13
U, В
220
380
220
380
220
380
220
380
220
380
220
380
220
Rh, кОм
1,0
1,5
2,0
3,0
2,5
3,5
4,0
5,0
3,0
3,5
2,0
1,5
1,0
RL, кОм
30
40
50
45
60
80
90
100
40
30
50
30
35
Rзм, Ом
10
15
2
25
30
35
30
25
20
45
40
50
15
2.2.4 Адам қалыпты жұмыс режимінде TN типті желінің фазалық
сымына жанасты.
Адамның денесі арқылы өтетін токты анықтау.
14
2.4 кесте – Бастапқы деректер
Аталуы
Нұсқа нөмірі
6
7
8
1
2
3
4
5
U, В
220
380
220
380
220
380
220
Rh, кОм
1,0
1,5
2,0
3,0
2,5
3,5
4,0
9
10
11
12
13
380
220
380
220
380
220
5,0
3,0
3,5
2,0
1,5
1,0
2.2.5 Адам апаттық жұмыс режимінде TN типті желінің жарамды
фазалық сымына тиеді . Адамның денесі арқылы өтетін токты анықтау.
2.5 кесте – Бастапқы деректер
Аталуы
Нұсқа нөмірі
6
7
8
1
2
3
4
5
9
10
11
12
13
U, В
220
380
220
380
220
380
220
380
220
380
220
380
220
Rh, кОм
1,0
1,5
2,0
3,0
2,5
3,5
4,0
5,0
3,0
3,5
2,0
1,5
1,0
R0, Ом
4
5
6
44
60
5
4
7
8
6
4
5
6
Rзм, Ом
10
15
2
25
30
35
30
25
20
45
40
50
15
2.2.6 Адам апаттық жұмыс режимінде TN типті желінің ақаулы фазалық
сымына тиеді. Адамның денесі арқылы өтетін токты анықтау.
2.6 кесте – Бастапқы деректер
Аталуы
Нұсқа нөмірі
6
7
8
1
2
3
4
5
U, В
220
380
220
380
220
380
220
Rh, кОм
1,0
1,5
2,0
3,0
2,5
3,5
Rзм, Ом
10
15
2
25
30
35
3 Есептеу-сызбалық жұмыс №3.
есептеу
9
10
11
12
13
380
220
380
220
380
220
4,0
5,0
3,0
3,5
2,0
1,5
1,0
30
25
20
45
40
50
15
Жерге қосатын құрылғыны
3.1 Есептеу-сызбалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік
нұсқаулар
15
3.1.1 Жалпы мәліметтер
Есептеу мақсаты – жерге тұйықтау құрылғысының негізгі параметрлерін
анықтау, шарт сақталатын электродтардың санын, мөлшерерін және
орналастыруын:
R ≤ R т,
(1)
мұнда R – жерге тұйықтау құрылғысының есептік кедергісі, Ом;
Rт – жерге тұйықтау құрылғысының ең көп рұқсат етілген кедергісі, Ом.
Rт мәні кернеу шамасына, электрмен жабдықтау жүйесінің түріне және
қоректендіруші трансформатордың қуатына байланысты орнатылады [1]:
- нейтралі оқшауланған желідегі кернеуі 1 кВ жоғары (6, 10 кВ) электр
қондырғыларында жерге тұйықтау құрылғысының кедергісі 10 Ом аспауы
тиіс;
-нейтралі оқшауланған немесе жерлендірген кернеуі 1 кВ дейін электр
қондырғыларында жерге тұйықтау құрылғысының кедергісі 4 Ом аспауы тиіс.
Қуаттары 100 кВ∙А және одан аз генераторлар мен трансформаторлардың жерге тұйықтау құрылғыларының кедергілері 10 Ом артық болмауы
тиіс. Әртүрлі кернеуі 0,4 және 6 (10) кВ электр қондырғыларын бірлесіп
пайдалану кезінде жалпы жерге тұйықтау құрылғысын орындау ұсынылады.
Мұндай жерге тұйықтау контурының кедергісі 4 0м аспауы тиіс. Егер
трансформаторлардың (генераторлардың) қуаты Ѕh ≤ 100 кВ∙А болса, онда
жалпы жерге тұйықтау құрылғысының кедергісі 10 Ом аспауы тиіс.
3.1.2 Бастапқы деректерді дайындау.
Есептеуді орындау үшін қажет:
- электр жүйесінің сипаттамасы (жүйенің түрі, кернеу), қоректендіруші
трансформатордың қуаты;
- негізгі өлшемдері мен электр жабдықтарын орналастыруы көрсетілген
қорғалатын объектінің жоспары;
- топырақтың және объектінің климаттық аймағының сипаттамасы;
- табиғи жерге тұйықтағыштардың болуы және оларды пайдалану
мүмкіндігі туралы мәліметтер.
3.1.3 Жасанды жерге қосқыштың қажетті кедергісін анықтау.
Көп жағдайда жерге тұйықтау құрылғысының кедергісі негізінен жерге
тұйықтау тогының ағуына кедергісімен анықталады. Сондықтан тәжірибелік
есептеулерде магистральды және жерлендіргіш өткізгіштерінің кедергісі,
әдетте, ескерілмейді (ескерітілетіндерге жататындар - қорғалатын объектіден
едәуір қашықтықтағы сыртқа шығарылатын жерге тұйықтау ).
Егер жерге тұйықтау құрылғысы тек жасанды жерге тұйықтағышты
пайдаланса, мұндай жерге тұйықтағыштың талап етілетін кедергісінің шамасы
мынау шартқа сәйкес болуы тиіс:
16
(2)
Табиғи және жасанды жерге тұйықтағыштарды бір мезгілде пайдаланған
кезде жасанды жерге тұйықтағыштың талап етілетін кедергісі мынадай формула
бойынша анықталады:
(3)
мұнда Rтаб – табиғи жерге тұйықтау кедергісі, Ом;
Rт – жерге тұйықтау құрылғысының ең көп рұқсат етілген кедергісі, Ом.
Табиғи жерге тұйықтағыштың кедергісін ұқсас нысандағы жасанды
жерге тұйықтағыштар үшін шығарылған формулалар бойынша есептеуге
болады (қосымшаның 1 кестесі). Алайда, табиғи жерлендіргіш кедергілеріне,
осы формулалары ескермейтін, көптеген факторлар әсер етеді (құбырларда
антикоррозиялық оқшаулау болуы
және т. б.) сондықтан көрсетілген
есептеулер, әдетте, үлкен қателік береді. Сондықтан табиғи жерге
тұйықтағыштардың кедергілері әдетте тікелей өлшеулермен анықталады.
3.1.4 Жасанды жерге қосқыштың түрі мен алдын ала сұлбасын таңдау.
Жасанды жерлендіргіш орналастыруға мүмкінділігі бар аумақ туралы
деректерге және ІЗ, Rи, ρ және т. б. мәндеріне негізінделіп жерге тұйықтау
құрылғылардың түрін таңдайды - шығарылатын немесе контурлы.
Содан кейін электродтар түрін таңдағаннан кейін оларды шамамен
учаске жоспарына орналастырады.
Жерге тұйықтағыш түрін анықтағаннан кейін электродтардың өлшемін,
нысанын таңдауға және оларды учаске жоспарында бағдарлы орналастыруға
кіріседі. Құбырлардан немесе бұрыштық болаттан жасалған тік
электродтардың ұзындығын әдетте 2,0 – 3,0 м тең қабылдайды.
Бір өзекті жерге тұйықтағыштардың шамамен алғандағы саны мына
формула бойынша анықталады
(5)
мұнда Rтік – жеке тік электродтың кедергісі, Ом;
Rтал - жерге қосу құрылғысының талап етілетін кедергісі, Ом;
ηтік - тік жерге тұйықтағыштарды пайдалану коэффициенті.
Бір электродтың кедергісі оның нысаны мен орналасуына сәйкес келетін
формула бойынша есептеледі (қосымша). Бұл ретте жердің есептік менщікті
17
кедергісі, жыл ішінде жер кедергісінің ықтимал артуын ескере отырып
қабылдануы тиіс, яғни:
ρ=ρ'·ψтік,
(6)
мұнда ρ' – топырақтың меншікті кедергісінің өлшенген (немесе кестелік)
мәні, Ом∙М (қосымшаның 2 кестесі);
ψтік - тік электрод үшін маусымдық коэффициенті, климаттық аймаққа,
өлшеу жүргізу кезіндегі жердің жай-күйіне, жерге тұйықтағыштың
құрылымдық ерекшеліктеріне байланысты қабылданады (қосымшаың 3,4
кестелері).
Электродтардың алынған санын алаңға тиісті түрде (қатарға, контурға
және т. б.) орналастырады; бұл ретте олардың арасындағы қашықтық тең
(1.-.3) L, мұнда L – тік электродтың ұзындығы.
3.1.5 Жерге қосқыш параметрлерін анықтау.
Есептеулер қабылданған жерге тұйықтағыштың сұлбасына сәйкес келесі
ретпен орындалады:
- қосымшаның 5 кестесі бойынша тік және көлденең электродтарды
пайдалану коэффициенттерінің нақты мәндері анықталады;
- (5) формуласы бойынша тік жерге тұйықтағыштардың қажетті саны
анықталады және жерге тұйықтағыштың сұлбасы нақтыланады;
- электродтарды қосатын болат бір тілкемнің ұзындығы есептеледі және
қосымшаның 1 кестесі формула бойынша оның токтың ағуына кедергісі
анықталады;
- жасанды жерге тұйықтау құрылғысының тогы ағуының жалпы есептік
кедергісі қосу тілкесін ескере отырып, келесі формуласы бойынша есептеледі
[2]:
(7)
Алынған мән шартқа сәйкестігі тексеріледі (2 немесе 3 формулалар).
Егер ол шартты қанағаттандырса және RТ қажетті мәнінен сәл өзгеше
болса, бұл жерге тұйықтағыштың барлық негізгі параметрлері дұрыс
таңдалғанын білдіреді. Кері жағдайда жерге тұйықтағыштың қабылданған
сұлбасына тиісті түзетулер еңгізу мен есептерді қайталау қажет.
3.2 Есептік-сызбалық жұмысқа тапсырмалар
Өндірістік ғимараттың электр жабдығы үшін жерге тұйықтау
құрылғысын есептеу және жобалау. Есепке алынған бастапқы деректер
кестеде келтірілген, жетіспейтін деректерді өз бетінше қабылдау. Есептеу
нәтижелері бойынша қажетті сұлбалар мен нобайлар жасау керек.
18
3.1 кесте - Есептеуге бастапқы деректер
№
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Жоспар
дағы
ғимара
ттың
көлемі,
м
2
6х6
10х10
15х10
20х10
30х15
50х20
30х15
20х10
15х10
10х10
6х6
50х20
40х15
30х15
20х10
10х10
6х6
20х15
30х15
40х15
Транс
форма
тордың
қуаты,
Ѕтр,
кВА
3
50
75
100
125
150
200
50
75
100
125
150
200
50
75
100
125
150
200
50
75
Жер (топырақ)
түрі
Мен
шікті
кедер
гісі,
ρ, Омм
4
5
балшық 20
балшық 30
балшық 40
балшық 50
балшық 60
саздақ
70
саздақ
90
саздақ
110
саздақ
130
саздақ
150
құм
400
құм
450
құм
500
құм
550
құм
600
құмдақ 200
құмдақ 250
құмдақ 300
құмдақ 350
құмдақ 400
19
Кли
мат
тық
ай
мақ
Жерлендіргіш
материал мөлшері
L, м
d, мм
6
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
7
шыбықша
шыбықша
құбыр
құбыр
құбыр
құбыр
бұрыштық
бұрыштық
құбыр
шыбықша
құбыр
құбыр
бұрыштық
бұрыштық
бұрыштық
шыбықша
шыбықша
құбыр
құбыр
бұрыштық
8
2,5
3,0
3,0
3,0
2,5
3,0
3,0
4,0
5,0
3
4
4
9
20
30
50
50
75
100
30
75
100
20
30
50
75
-
b, мм
10
1
50
75
100
75
90
75
Әдиебеттер тізімі
1
Правила устройства и безопасной эксплуатации электроустановок
Республики Казахстан. – Новосибирск: СУИ, 2006. - 576 с.
2
Долин. П.А. Основы техники безопасности в электроустановках :
Учеб. пособие для вузов / П.А. Долин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М., :
Энергоатомиздат, 1984. – 448 с
3 П.А.Долин, В.Т.Медведев, В.В.Корочков, А.Ф.Монахов.
Электробезопасность. Теория и практика. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.:
Издательский дом МЭИ, 2012. — 280 с.
4 Сибикин Ю.Д. Охрана труда и электробезопасность. – Изд. 3-е,
перераб. и доп. М.: ИП РадиоСофт., 2014. - 448 с.
20
Қосымшалар
Кесте 1 - Біртекті топырақта токтың ағуына жеке
тұйықтағыштардың кедергілерін есептеу үшін кейбір формулалар
Желендіргіштің түрі
Сұлба
Өзекті дөңгелек
қима немесе жер
бетіндегі бұрыш
сол, бірақ
жерде
Формула
Қолдану шарттары
R

4L
ln
(1)
2 L
d
сөренің ені бар
бұрыш үшін в
d = 0,95в
R
  2L

 ln
2  L 
d
бұрышы үшін
сөренің ені в
d = 0,95 в

1 4t  L 
ln

2 4t - L 
(2)

2L
ln
L
d
Жер бетінде
созылған
R
сол, бірақ
жерде

L2
R
ln
(4)
2  L d  t
Тікбұрышты тілім
жер бетінде
R

 a
жерге
ln
(3)
4a
(5)
в
тілкем үшін
ені в
d = 0,5 в;
L >> d
тілкем үшін
ені в
d = 0,5;
L>>d;
L>>4t
a- кішкентайы,
в-үлкені
тілімнің
қабырғасы
Кесте 2 – Әртүрлі топырақтардың меншікті электр кедергілерінің шама
мәндері Ом·м
Жерддің қатты
қабығы
Глина
Суглинок
Песок
Супесок
Торф
Чернозем
Каменистый
Скалистый
Аутқы шегі
8 … 70
4 … 150
400 … 700
150 … 400
10 … 30
9 … 53
500 … 800
104 … 107
Ылғалдылық
10…20%
40
100
700
300
20
20
-
21
Кесте 3 – Маусымдық коэффициенттерін анықтау үшін климаттық
аймақтардың белгілері
Климаттық аймақтың
сипаттамасы
Климаттық аймақтар
1
2
3
Орташа көпжылдық төмен
0
температура (қаңтар), С
Орташа көпжылдық жоғары
0
температура (шілде), С
Жауын-шашынның орташа
жылдық мөлшері, см
Судың қату ұзақтығы, күндер
-20 - дан
-15 дейін
+16 - дан
+18 дейін
~ 40
-14 - тен
-10 дейін
+18 - ден
+22 дейін
~ 50
-10 -нан
0 - ден
0 дейін
+5 дейін
+22- ден
+24 - тен
+24 дейін +21 дейін
~ 50
30…50
190...170
~ 150
~ 100
Кесте 4 – Біртекті жер үшін маусымдық коэффициенттері
Климаттық аймақ
Ылғалдылық кезінде оның
кедергісін өлшеу кезіндегі жердің
жай-күйі
жоғары
қалыпты
кіші
Ұзындығы 3 м тік электрод
1
2
3
4
1,9
1,7
1,7
1,5
1,5
1,3
1,3
1,1
Ұзындығы 5 м тік электрод
1,5
1,3
1,2
1,0
1
2
3
4
1,5
1,4
1,4
1,3
1,3
1,2
1,2
1,1
Ұзындығы 10 м көлденең электрод
1,3
1,2
1,1
1,0
1
2
3
4
9,3
5,5
5,9
3,5
4,2
2,5
2,5
1,5
Ұзындығы 50 м көлденең электрод
4,1
2,6
2,0
1,1
1
2
3
4
7,2
4,8
3,2
2,2
4,5
3,0
2,0
1,4
22
3,6
2,4
1,6
1,12
4
0
Кесте 5 – Топтық жерге қосқыш элементтерін пайдалану коэффициенттері
Тік электродтар
саны
Электродтар арасындағы қашықтықтың олардың
ұзындығына қатынасы
1
2
3
1
2
3
электродтар қатарға
орналасқан
электродтар контуры
бойынша
орналастырылған
Тік электродтар
2
4
6
10
20
40
60
100
2
4
6
10
20
40
60
100
0,85
0,91
0,94
0,73
0,83
0,89
0,69
0,78
0,85
0,65
0,77
0,85
0,61
0,73
0,80
0,59
0,74
0,81
0,56
0,68
0,76
0,48
0,67
0,76
0,47
0,63
0,71
0,41
0,58
0,66
0,39
0,55
0,64
0,36
0,52
0,62
Тік электродтарды қосатын көлденең тілкем электрод
0,85
0,77
0,72
0,62
0,42
-
0,94
0,86
0,84
0,75
0,56
-
0,96
0,92
0,88
0,82
0,68
-
0,45
0,40
0,34
0,27
0,22
0,20
0,19
23
0,55
0,48
0,40
0,32
0,29
0,27
0,23
0,70
0,64
0,56
0,45
0,39
0,36
0,33
2019 ж. жиынтық жоспары, реті
Малик Жайлаубаевич Жантурин
ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫЛАРДЫҢ ҚАУІПСІЗДІК ТЕХНИКАСЫ
5B081200 –«Ауыл шаруашылығын
энергиямен қамтамасыз ету» мамандығының студенттері үшін
есептік-сызбалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар
Редактор Изтелеуова Ж.Н.
Стандарттау бойынша маман Мухаметсариева Г.И.
Басуға_____қол қойылды
Таралымы__ __ дана
Көлемі есептік-басп.т.
Пішімі 60х80 1/16
Баспаханалық қағаз №1
Тапсырыс ___ Бағасы __
«Алматы энергетика жєне байланыс университетi»
коммерциялық емес акционерлік қоғамының
көшірмелі-көбейткіш бюросы
050013 Алматы, Байтұрсынұлы көшесі, 126
24
КОММЕРЦИЯЛЫҚ ЕМЕС АКЦИОНЕРЛІК ҚОҒАМЫ
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТI
«Электрмен жабдықтау және энергияның жаңғыртылатын көздері»
кафедрасы
БЕКІТЕМІН
ОӘБ проректоры
__________ С.В.Коньшин
«__» ___________ 2019 ж.
ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ҚОНДЫРҒЫЛАРДЫҢ ҚАУІПСІЗДІК
ТЕХНИКАСЫ
5B081200 –«Ауыл шаруашылығын
энергиямен қамтамасыз ету» мамандығының студенттері үшін
есептік-графикалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар
КЕЛІСІЛДІ
ОӘД бастығы
ЭЖжЭЖК кафедрасының
отырысында қаралып
мақұлданған
хаттама №
«_____» ______ 2019 ж.
ЭЖжЭЖК кафедрасының
меңгерушісі, доцент
____________ К.Т.Тергемес
Құрастырғандар: ЭЖжЭЖК
кафедрасының доценті
____________М.Ж.Жантурин
_____________ Р.Р.Мухамеджанова
«___»___________2019 ж.
ӘҚ және Э бойынша ОӘК төрағасы
_____________Б.К. Курпенов
«___»___________2019 ж.
Редактор
_____________
«___»___________2019 ж.
Стандарттау бойынша маман
_____________
«___»___________2019 ж.
Алматы 2019
25